Il Comitato del Nobel per la Fisica della Royal Swedish Academy of Sciences ha annunciato ieri, 6 Ottobre, i vincitori del premio 2009, Charles K. Kao, per gli innovativi risultati ottenuti nella trasmissione della luce in fibra per comunicazioni ottiche, e Willard S. Boyle e George E. Smith, per il sensore CCD (Charge Couple Device).

Già negli anni ‘60 il professor Kao, nato a Shangai ma specializzato all’Imperial College di Londra e ancora oggi dedito all’insegnamento presso la Chinese University di Hong Kong, è stato in grado di spiegare che le fibre allora già utilizzate in medicina per l’endoscopia non consentivano la trasmissione a causa delle impurità del materiale, e calcolare come trasmettere un segnale luminoso attraverso una fibra ottica su distanze di centinaia di chilometri, ponendo di fatto le fondamenta per l’odierna trasmissione dati ad altissima velocità e segnando quindi un punto di svolta nel mondo delle comunicazioni.

A Boyle e Smith, allora impiegati presso i Bell Laboraties, si deve appunto la realizzazione del primo prototipo del CCD nel 1970. Da allora è diventato il sensore di elezione di tutti i dispositivi digitali, dalle piccolissime fotocamere integrate oggi presenti nella maggior parte dei telefoni cellulari fino al telescopio Pan-Starrs-1 di Maui, alle Hawaii, su cui ne è monatato uno da 1,4 Gigapixel.
Il CCD è un circuito a semiconduttore che sfrutta l’effetto fotoelettrico, la cui spiegazione fornita da Einstein nel 1905 valse allo scienziato tedesco proprio il premio Nobel per la Fisica nel 1921. Proiettando un immagine sul CCD, la luce, colpendo il semiconduttore, genera dei fotoelettroni, in quantità in generale dipendente dall’energia del fotone. La carica così prodotta si raccoglie nella buca di potenziale nella zona di svuotamento, in cui si accumulano gli elettroni che costituiscono il segnale vero e proprio e dove sono mantenuti per tutto il tempo necessario prima di essere letti (la fase di charge, quella a cui Boyle e Smith inizialmente puntavano, visto che il loro primo obiettivo era di costruire una nuova memoria elettronica). Facendo variare i potenziali degli elettrodi in modo opportuno è possibile trasferire questa carica. In uscita si ottiene un segnale elettrico da cui si ricostruisce la matrice dei pixel che compongono l’immagine proiettata sul CCD consentendo di riprodurla su un monitor. E’ quindi possibile registrare quest’informazione, o direttamente nella sua forma analogica su supporto magnetico, o in file, dopo conversione in formato digitale, come avviene ad esempio nelle fotocamere digitali.

“Codice spaziale”, la mostra personale di Carlo Bernardini, sara’ inaugurata giovedi’ prossimo, alle 19, nello spazio Velan Centro d’Arte Contemporanea di Torino, dove restera’ fino al 12 maggio. Per l’occasione l’artista realizzera’, all’interno dello spazio, un’installazione in fibre ottiche e superfici elettroluminescenti. Questi materiali che l’artista usa nelle sue grandi installazioni sono la presenza di un segno e contemporaneamente la sua virtualita’, una presenza tanto piu’ evidente quanto piu’ invisibile e’ il suo supporto, e tanto piu’ fisica quanto piu’ e’ immateriale. La luce crea un disegno nello spazio, un disegno che cambia secondo i punti di vista e secondo gli spostamenti dello spettatore che si ritrova a vivere dentro l’opera. Le installazioni sperimentali in fibre ottiche dell’artista cambiano la percezione modificando le coordinate visive dell’ambiente reale; si possono osservare come forme triangolari o romboidali tipiche di un espressionismo libero dello spazio con cui Bernardini opera, disegnando in negativo linee di luce nell’ambiente buio cosi’ come su un foglio scuro.

L’ infrastruttura informatica globale, computer, server, router consuma energia elettrica. Per ridurre questo consumo e le conseguenti emissioni di gas serra dovute all’impiego di combustibili fossili le industrie produttrici di apparecchiature per l’information technology stanno gradualmente convertendosi a strategie, filosofie e tecnologie che privilegino modelli di produzione e prodotti eco-sostenibili e a basso consumo.

C’è ora chi propone di collocare le cyber-infrastrutture, i grandi server, i mega sistemi di storage nei luoghi di produzione delle energie rinnovabili (solare, eolica ma anche mini-idroelettrica, geotermica) collegando via fibra ottica questi siti alla global information grid, cioè Internet. Trasportare dati, quindi, non energia elettrica.

Questa strategia permetterebbe di ridurre i costi legati alla costruzione dei sistemi di trasmissione dell’energia elettrica necessari per collegare le zone di produzione di energie rinnovabili alla rete elettrica; vista l’alta efficienza raggiunta delle tecnologie di load balancing dei server — utilizzate per minimizzare i danni nei casi di guasti o malfunzionamenti — potrebbe essere superato l’inconveniente legato alla variabilità nella produzione di energia elettrica provocato dalle mutevoli condizioni atmosferiche e dal ciclo giorno-notte.

C’è anche chi si spinge a proporre siti come quelli sub-artici, che consentirebbero di risolvere in maniera ottimale il problema del raffreddamento delle server-farm.